Xử lý nước cấp- chương 7 doc

Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn CHƯƠNG 7 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC ĐẶC BIỆT PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn I. LÀM MỀM NƯỚC VÀXỬLÝ NỨƠC CHO CÁC HỆ THỐNG NỒI HƠI LÀM LẠNH o Nướccó độ cứngcaothườnggâytáchạichongườisử dụnglàmlãngphíxàphòngvàcácchấttẩy, tạora cặnkếtbámvữngchắcbêntrong đường ống, thiếtbị côngnghiệplàmkhả nănghoạt độngvàtuổithọ của chúng. Làmmềmnướcthựcchấtlàquátrìnhlàm giảmhàmlượngcaxivàmagiênhằmgiảm độ cứng củanướcxuống đếnmứcchophép. Cácphươngtiện làmmềmnứơccơbảnlà: phươngpháphoáhọc, phươngphápnhiệt, phươngpháptrao đổiion và phươngpháptổnghợp. PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn I.1. Phươngpháphoáhọc Cơsởcủaphươngpháplàdựavàonước cáchoáchấtcókhả năngkếthợpcácion Ca2+ vàMg2+ tạoracáchợpchất khôngtan vàloạitrừ bằngbiệnpháp lắnglọc a. Làmmềmnướcbằngvôi: Hay còn gọilàphươngphápkhửđộ cứng Cacbonatbằngvôi, đượcápdụngkhi cầnphảigiảm độ cứngvà độ kiềm củanước PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Khichovôivàonước, cácphản ứngxảyratheo phươngtrìnhsau: 2CO 2 + Ca(OH) 2 à Ca(HCO 3 ) 2 Ca(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 à CaCO 3 ↓+ 2H 2 O Mg (HCO 3 ) 2 +2Ca(OH) 2 à Mg(OH) 2 ↓+ CaCO 3 ↓+ 2H 2 O (*) 2NaHCO 3 + Ca(OH) 2 à CaCO 3 ↓+ Na 2 CO 3 + 2H 2 O PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Nếutổnghàmlượngcácion HCO3-vàCO32-có trongnướcnhỏ hơntổnghàmlượngcácion Ca2+ vàMg 2+ , thìmộtphầnmagiêsẽtồntạiởdạng muốicủaaxitmạnhMgSO 4 , MgCl 2 . Phản ứngvới vôisẽlà: MgSO 4 + Ca(OH) 2 à Mg(OH) 2 ↓+ CaSO 4 MgCl 2 + Ca(OH) 2 à Mg(OH) 2 ↓+ CaCl 2 . Cácphản ứngtheotrênlàmgiảm độ cứngmagiê nhưngkhônggiảm độ cứngmagiêtoànphầnvì lượngmagiêtáchrakhỏinướclạiđượcthaythế bằngmộtlượngtương đươngCa 2+ , CO 3 2- saocho tíchsốcủanồng độ Ca 2+ , CO 3 2- đãthamgiathế chỗ Mg 2+ lớnhơntíchsốhoátan củaCaCO 3 . PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Giớihạnlýthuyếtcủaqtrìnhlàmmềmnướcbằngvơiphụ thuộcvào độ hồtan củaCaCO 3 vàMg(OH) 2 bảngdưới đây. Trongnướcthiênnhiên độ hồtan củacáchợpchấttrênphụ thuộcvàothànhphầnion củacủanướcvàhàmlượngCO 3 2- và OH - tự do 0.230.200.0380 0.550.400.150 mgđl/lmgđl/lmgđl/l 0 C GiớihạnlàmmềmĐộhoàtanNhiệtđộnước PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn n CáchợpchấtCaCO 3 vàMg(OH) 2 cókhả năngtạo radung dịchquábãohoà, khi đónước đãlàm mềmsẽcònlạimộtlượngCa(OH) 2 dư. Nếulượng dư nàyquálớnlạilàmtăng độ cứngvà độ kiềm củanứơc đãlàmmềm. Như vậyhiệuquả củaquá trìnhlàmmềmnướcbằngvôiphụ thuộcvào điều kiệncânbằngbãohoàcủanướcbởicáchợpchất CaCO 3 vàMg(OH) 2 đượctạora. n Liềulượngvôicầnthiếtphụ thuộcvàotỷlệthành phẩncủacácion trongnước. Nếuhàmlượng Ca 2+ lớnhơnHCO 3 - (hìnhdưới đây) thìlượngvôi đượcxác địnhtheobảngtrênvàtínhtheocông thức: PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn n Trong đó: o a v : lượngvôisửdụng(vôithô); (mg/l). o CO 2 : hàmlượngCO 2 tự do trongnước(mg/l). o HCO 3 : hàmlượngion bicabonattrongnước; (mg/l). o Ap:lượngphèn( FeCl 3 hoặcFeSO 4 tínhtheosảnphẩm khôngngậmnước; (mg/l). o e: đươnglượngcủaphènhoạttính(e=54 vớiFeCl 3 và e=76 vớiFeSO 4 ). o C v : tỷ lệ vôitinhkhiếttheoCaOtrongvôithô; (%). o 0.5: lượngdựphòng đểđảmbảolắngcặnCaCO 3 khipH xấpxỉ9.5 (**) 100 5.0 6122 28 32 v p v Ce a HCOCO a ×       +±+= − PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Biểu đồ thànhphầngiátrị củaion trongcácnguồnnướckhácnhau Cl - SO 4 2- HCO 3 - Na + Mg 2+ Ca 2+ HCO 3 - Ca 2+ ↔ Cl - SO 4 2- HCO 3 - Na + Mg 2+ Ca 2+ b a PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn Số hạngap/etrong(côngthứctrên) lấy dấudươngkhichophènvàonướccùng vớivôihoặcsaukhichovôi, dấuâmkhi chophèntrướcvôi(vìkhiphènthuỷ phân đãlàmgiảm độ kiềmtựnhiêncủa nước. TrongtrườnghợphàmlượngCa 2+ nhỏ hơnhàmlượngHCO 3 - (hình b) thì lượngvôicầnthíêtxác địnhtrêncơsở (*) vàtínhtheo: PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com [...]... thuỷ phân MgCO3 + H2O à Mg(OH)2 ↓+ CO2↑ n Như vậy khi đun nóng nước, độ cứng cabonat sẽ giảm đi đáng kể Nếu kết hợp xử lý hố chất với đun nóng, bơng cặn tạo ra sẽ có kích thích lớn và lắng nhanh do độ nhớt của nước giảm, đồng thời giảm lượng hố chất cần sử dụng Làm mềm nước bằng đun nóng thường chỉ áp dụng cho các hệ cấp nước cơng nghiệp như nước nồi hơi vì kết hợp sử dụng lượng nhiệt dư của nồi hơi Các... trình làm mềm nước bằng Na- cationit có thể giảm được hàm lượng Ca2+ và Mg2+ trong nước đến trị số rất bé, pH và độ kiềm tổng của nước khơng thay đổi, cặn sấy khơ do tăng lên một chút do đã thay thế một ion Ca2+ hồ tan trong nước có trong lượng ngun tử 40.08 bằng 2 ion Na+ có trọng lượng ngun tử: 2*22.99=45.98 n Chọn phương pháp làm mềm nứơc phải dựa vào chất lượng nước u cầu sau xử lý, thành phần... lgf[H+]f[OH-], n PSMg(OH)2: hàm logarit của tích số hồ tan của Mg(OH)2 lấy theo bảng sau n [Mg2+]: nồng độ ion Mg2+ trong nước, tính bằng g ion/l n µ: lực ion của dung dịch [f] Giá trị của PSMg(OH)2 = -lgSMg(OH)2 Nhiệt độ nước, 0C P.S Mg(OH)2 0 10 20 25 30 40 50 60 70 80 10.61 10.64 10. 67 10 .71 10 .75 10.84 10.96 11.08 11.22 11.36 Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com... làm mềm nước bằng phốt phát chỉ diễn ra thuận lợi ở nhiệt độ lớn hơn 1000C Sau xử lý, độ cứng của nước giảm xuống còn 0.04 đến 0.05 mgđ/l Do giá thành của Na3PO4 cao nên thường chỉ dùng nó với liều lượng nhỏ sau khi đã làm mềm bằng vơi Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn và so đa PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com I.2 Làm mềm nước bằng phương pháp nhiệt Ngun lý cơ bản... phương pháp là khi đun nóng nước, khí cabonic hồ tan sẽ bị khử hết thơng qua sự bốc hơi, trạn thái cân bằng của các hợp chất cabonic sẽ chuyển dịch theo phương trình Ca(HCO3)2 à CaCO3↓ + CO2↑ + H2O; Tuy nhiên đun sơi nước chỉ hết khí CO2và giảm độ cứng cabonat của nước, trong nước vẫn còn một lượng CaCO3 hồ tan Đối với magiê q trình lắng cặn xảy ra qua hai bước, khi nhiệt độ nước đạt 180C Mg(HCO3)2 à... muối hồ tan trong nước nguồn Trong tấc cả các trường hợp khi chỉ cần duy nhất là giảm độ cứng, thì phương pháp làm mềm bằng Na-cationit là rẻ nhất Khi nguồn nước có độ kiềm cao, độ cứng magiê cao hay hàm lượng sắt cao thì dùng phương pháp phối hợp Đầu tiên làm mềm nước bằng vơi sau đó lọc qua bể Na-cationit, phương sỹ Lâm Vĩnh Sơn có hiệu quả khi làm pháp này Thạc mềm nước các nguồn nước mặt có độ kiềm... (E=gdl/m3) 0.3-1.2 0.3-1 0.3-1 0.3-1 0.3-1 1 .70 0 2.800 800 2.000 2.800 Nở trong nước 0 .73 0.50 0.60 0 .75 0.50 Kích thước hạt(mm) Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com b Tính tốn bể lọc Na-Cationit Tính tốn cơng nghệ bể lọc Nacationit bao gồm việc xác định tổng diện tích và số bể lọc cần thiết để làm mềm lượng nước u cầu có độ cứng nhất định o Tổng... created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com + CNa: nồng độ ion Na+ trong nước (mgd/l) hay (mgNa/23) + C0: độ cứng tồn phần của nước xử lý (mgd/l) Tốc độ lọc vt tính theo cơng thức khơng được nhỏ hơn 3m/h và khơng được lớn hơn trị số ghi trong bảng: Độ cứng của nước nguồn (mgd/l) Tốc độ lọc m/h khi chế độ làm việc Bình thường Tằng cường 0.5÷1 30÷25 45÷35 1÷3 25÷20 35÷30... Vĩnh Sơn PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com c Làm mềm nước bằng phốt phát Khi cần làm mềm triệt để, sử dụng vơi và sơ đa vẫn chưahạ độ cứng của nước xuống mức tối thiểu Để đạt được điều này, cho vào nước Na3PO4 sẽ khử được hết các ion Ca2+ và Mg2+ ra khỏi nước ở dạng các muối khơng tan theo phản ứng: 3CaCl2 + 2Na3PO4 à Ca3(PO4)2 ↓ + 6NaCl; 3MgSO4 + 2Na3PO4... 300 400 Hệ số hiệu quả hoàn nguyên α 0.62 0 .74 0.81 0.86 0.9 0.91 Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com + β: hệ số kể đến giảm khả năng trao đổi của Nacationit với ion Ca2+, Mg2+ do trong nước nguồn có sẵn ion Na+ C2Na/C0 0.01 0.03 0.05 0.1 0.5 1 2 3 5 10 βNa 0.93 0.9 0.88 0.83 0 .7 0.65 0.60 0. 57 0.53 0.50 Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn PDF created . Lâm Vĩnh Sơn CHƯƠNG 7 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NƯỚC ĐẶC BIỆT PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Thạc sỹ Lâm Vĩnh Sơn I. LÀM MỀM NƯỚC VÀXỬLÝ NỨƠC CHO. đunnóngnước, độ cứngcabonatsẽgiảm đi đáng kể. Nếukếthợpxửlýhoáchấtvớiđunnóng, bôngcặntạora sẽ cókíchthíchlớnvàlắngnhanhdo độ nhớtcủanướcgiảm, đồngthờigiảmlượnghoáchấtcầnsửdụng. Làmmềmnước bằng. trongnước(mg/l). o HCO 3 : hàmlượngion bicabonattrongnước; (mg/l). o Ap:lượngphèn( FeCl 3 hoặcFeSO 4 tínhtheosảnphẩm khôngngậmnước; (mg/l). o e: đươnglượngcủaphènhoạttính(e=54 vớiFeCl 3 và e =76